近兩年來,制動器失效造成的事故成為當(dāng)前社會上廣泛熱議的話題,輕則造成電梯沖頂或蹲底,導(dǎo)致部件損壞,重則極易發(fā)生人身傷亡事故,是電梯可能發(fā)生的危險故障之一。本文通過分析制動器失效故障產(chǎn)生的原因,結(jié)合現(xiàn)有的制動器失效預(yù)防與保護(hù)技術(shù),討論制動器失效情況下,如何避免此類故障、保障乘員安全。希望對此類異常情況的預(yù)防和處理有所幫助。
1.制動器失效形式多種多樣,但總體上可概括為兩方面:
一方面,由制動器結(jié)構(gòu)可知:抱閘力來源于彈簧的壓縮力,彈簧產(chǎn)生的壓縮力正比于伸縮量和彈性系數(shù)。當(dāng)電梯安裝完成后,制動器的彈性系數(shù)已經(jīng)固定,伸縮量在一定時間內(nèi)也不會發(fā)生變化。然而,由于電梯長時間運行,開閘合閘次數(shù)積累到一定次數(shù)時彈簧的彈性模量發(fā)生改變,彈簧伸縮量有所減少,壓縮力降低,造成抱閘力不足。
另一方面,抱閘塊表面被油污染也會造成抱閘力不足。被油污染的盤面摩擦系數(shù)降低達(dá)40%以上,而且由于動摩擦系數(shù)與速度有關(guān),高速制動時摩擦系數(shù)更低。事實表明,維保人員給制動器上油時造成抱閘塊表面被污染的情況也不容小覷。
2.由于機(jī)械故障引起的制動器失效
制動器維護(hù)的弊端為了防止制動器失效, 《電梯、自動扶梯和自動人行道維護(hù)保養(yǎng)基本要求》對維保制動器提出了8點要求:
a.制動器動作靈活,工作可靠。
b.制動器制動時兩側(cè)閘瓦應(yīng)緊密、均勻地貼合在制動輪的工作面上,松閘時制動輪與閘瓦不發(fā)生摩擦。每月檢查一次。
c.制動器上各活動鉸軸每月加油潤滑一次,不允許將油滴在制動輪上。
d.制動閘瓦鉚釘頭不允許接觸到制動輪,制動襯磨損超過其厚度的1/4或已露出鉚釘頭時應(yīng)更換襯墊,新?lián)Q裝的制動襯墊、與制動輪接觸面(抱閘)不少于80%,鉚釘應(yīng)埋入襯墊內(nèi)3mm,每季度檢查一次。
e.制動器的可動鉸軸磨損量超過原直徑的5%或橢圓度超過0.5mm時,應(yīng)更換新軸,每年檢查一次。
f.電磁制動器、電磁鐵芯在吸合時應(yīng)無撞擊聲、運動靈活,必要時在電磁鐵芯與銅套間加石墨粉潤滑,制動器線圈溫升不大于60℃,每半年檢查一次。
g.電梯啟、制動時無沖擊和異常響聲,制動輪無裂紋,每半年檢查一次。
3 制動器制動力不足的預(yù)防方法
根據(jù)GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》國家標(biāo)準(zhǔn)第1號修改單第9.11節(jié)對轎廂意外移動保護(hù)裝置的描述:不具有開門情況下的平層、再平層和預(yù)備操作的電梯,只要曳引機(jī)制動器滿足如下要求,可以不需要檢測轎廂的意外移動保護(hù)裝置。
a)對機(jī)械裝置每次的正確提起或釋放的驗證;
b)或?qū)χ苿恿Φ尿炞C,驗證的間隔不應(yīng)大于15天。
對于沒有再平層裝置的電梯,一號修改單對制動器的維護(hù)、驗證提出了更高的要求,根據(jù)第2節(jié)制動器維護(hù)弊端的描述,具有抱閘力自檢測功能的控制系統(tǒng)應(yīng)運而生。
4 制動器失效的保護(hù)方法
關(guān)于防止轎廂意外移動,GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》 國家標(biāo)準(zhǔn)第1號修改單(送審稿)9.11.3要求:在沒有電梯正常運行時控制速度或減速、制停轎廂或保持停止?fàn)顟B(tài)的部件參與的情況下,該裝置應(yīng)能達(dá)到規(guī)定的要求,除非這些部件存在內(nèi)部的冗余且自監(jiān)測正常工作。 注:符合12.4.2要求的制動器認(rèn)為是存在內(nèi)部冗余。 在使用驅(qū)動主機(jī)制動器的情況下,自監(jiān)測是指包括: a) 對機(jī)械裝置每次的正確提起或釋放的驗證;b) 和對制動力的驗證,驗證的間隔不應(yīng)大于15天。如果檢測到失效,應(yīng)關(guān)閉轎門和層門,并防止電梯的正常啟動。
按照字面理解,只要系統(tǒng)對制動器每次對系統(tǒng)進(jìn)行正確提起和落下進(jìn)行驗證,定期對制動力進(jìn)行驗證,并且通過相關(guān)的型式試驗,同步曳引機(jī)的制動器可作為防止轎廂意外移動的制停部件。
當(dāng)制動器(通常稱曳引機(jī)閘)由于機(jī)械故障等造成的抱閘力喪失,通常為突發(fā)事件,如彈簧斷裂、制動塊被卡等,定期抱閘力檢測都不能預(yù)測此類故障。系統(tǒng)在電梯運行平層停止時,雖檢測到制動器無法釋放停止控制,但已經(jīng)無法制止轎廂移動。如果有開門平層功能的電梯,在落閘前,門已經(jīng)打開,開門溜車已經(jīng)無有效的制停部件,也無法保證轎廂離開開門區(qū)域前將轎門和廳門關(guān)閉。針對該故障造成的溜車事故,一些控制系統(tǒng)針對這種意外情況專門設(shè)計了保護(hù)機(jī)制?刂破鲀(nèi)含轎廂意外移動功能,電梯在停車下閘時檢測曳引輪的意外移動,一旦檢測出溜車則立即控制驅(qū)動控制器恢復(fù)下閘前的轉(zhuǎn)矩輸出,抑制溜車。同時在安全電路(含開門平層和再平層及轎廂意外移動檢出功能的安全電路)保護(hù)下,保持轎門打開在門區(qū)安全區(qū)域范圍內(nèi)重復(fù)蠕動、懸停運動(防止驅(qū)動器過長時間輸出過大直流電源,產(chǎn)生故障保護(hù)或損壞)。語音報站器會持續(xù)播報故障提示語音及時疏散轎廂內(nèi)的乘客,同時屏蔽所有內(nèi)選和外呼指令,外招板和轎內(nèi)顯示板顯示“XX”表明此時電梯處于停用狀態(tài)。電梯在門區(qū)開門懸停一段時間后會嘗試關(guān)門,關(guān)門期間光幕和觸板以及轎內(nèi)開門按鍵仍然有效,防止乘客被轎門夾傷。當(dāng)關(guān)門到位信號有效后,電梯將結(jié)束懸停,禁止電梯正常啟動(檢測到制動力恢復(fù)時)或以自救速度向頂層門區(qū)慢車運行,到達(dá)頂層門區(qū)后再嘗試下閘一次,如果抱閘仍然失效,則轎廂將從頂層門區(qū)自由溜車至上極限,報溜車故障同時將電梯停用。必須由專業(yè)人員清除故障后才能恢復(fù)正常運行。
5 綜述
對于制造工藝日趨完善的電梯行業(yè),制動器失效防治方法多樣,已經(jīng)從預(yù)防防治向智能化保護(hù)方向發(fā)展。傳統(tǒng)預(yù)防制動器故障從定期檢查抱閘方面預(yù)防,現(xiàn)在可使用具有制動器失效保護(hù)、抱閘力檢測功能的控制器,減少人在檢測過程中的主觀誤差、量化制動器故障,確保電梯在運行中不留任何安全隱患。無論采取何種預(yù)防方法和保護(hù)措施,智能化方法都是以后的發(fā)展方向,我們相信,隨著技術(shù)不斷創(chuàng)新,各種智能化保護(hù)功能集成到控制器中,推動電梯向零事故方向發(fā)展。